编码器的分类

摘要：想要精准的控制电机，你一定会需要用到这样一个东西，因为它可以帮助你破译飞速旋转的电机?

光电编码器应用了光电转换原理，可以将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量。这是目前应用最多的传感器，由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，码盘(光栅盘)与电动机同速旋转，反映当前电动机的转速。

它主要由光源、码盘、光学系统及电路4部分组成。那下面我们根据不同种类的光电编码器进行说明。

图1

一、增量式编码器

它可以将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，旋转增量式编码器以在转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置。并且位置是从零位标记开始计算的脉冲数量是确定的，当停电后，编码器不能有任何的移动，再次上电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移。错误的结果很难发现，如不能准确定位参考点，则不能保证位置的准确性。所以每次操作都要先找参考点。但是这样的编码器它不受停电、干扰的影响。

图2

增量式编码器可利用光电转换原理输出A、B和Z三组方波脉冲;A、B两组脉冲相位差90度，能够判断出电机的旋转方向，而Z相为每转一圈输出一个脉冲，用于基准点定位。此编码器原理构造简单，机械平均，并且寿命可达几万小时，具有较强的抗干扰能力，可靠性高。但是是无法输出轴转动的绝对位置信息。

二、绝对式编码器

绝对式编码器每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。其位置是由输出代码的读数确定的。当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。重新上电时，位置读数仍是当前的。

图3

绝对编码器能够直接进行数字量大的输出，在码盘上会有若干的码道，码道数就是二进制位数。在每条码道上都会由透光与不透光的扇形区域组成，通过采用光电传感器对信号进行采集。在码盘两侧分别设置有光源和光敏元件，这样光敏元件则能够根据是否接受到光信号进行电平的转换，输出二进制数。并且在不同位置输出不同的数字码。从而可以检测绝对位置。但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数。优点：可以直接读出角度坐标的绝对值，没有累积误差，电源切除后位置信息不会丢失。编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

三、混合式绝对值编码器

混合式绝对值编码器，它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。

四、旋转变压器

旋转变压器简称旋变，是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的，相比于采用光电技术的编码器而言，具有耐热，耐振。耐冲击，耐油污，甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应能力。一对极(单速)的旋变可以视作一种单圈绝对式反馈系统，应用也最为广泛。

图4

五、正余弦伺服电机编码器

可以不采用高频率的通讯即可让伺服驱动器获得高精度的细分，这样降低了硬件要求，同时由于有单圈角度信号，可以让伺服电机启动平稳，启动力矩大。

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